Replication of Viral and Cellular Genomes: Molecular events at the origins of replication and biosynthesis of viral and cellular genomes

بیوسنتز DNA و RNA سلولی و ویروسی موضوع اصلی در بیولوژی مولکولی و بیوشیمی بوده است. مطالعات آرتور کورنبرگ و همکارانش در مورد سنتز آزمایشگاهی DNA راه های جدیدی را برای درک فرآیندهای کنترل کننده تکرار اطلاعات ژنتیکی رمزگذاری شده در DNA و RNA سلول های باکتریایی و پستانداران باز کرده است. اسیدهای نوکلئیک ویروسی در سلول های آلوده (باکتری، گیاهی و حیوانی) توسط آنزیم های رمزگذاری شده ویروس با یا بدون دخالت پروتئین ها و آنزیم های کد شده توسط سلول های میزبان تکثیر می شوند. توانایی ویروس در تکثیر ژنوم خود در یک دوره نسبتاً کوتاه در سلول آلوده، آن را به یک ابزار بیولوژیکی عالی برای مطالعه رویدادهای مولکولی در همانندسازی اسید نوکلئیک تبدیل می‌کند. در واقع، شناسایی تعدادی از پروتئین های رمزگذاری شده با ویروس که در بیوسنتز DNA X174 و SV40 شرکت می کنند، منجر به ساخت سیستم های آزمایشگاهی برای مطالعه بیوسنتز اسید نوکلئیک شده است. به طور مشابه، مطالعات روی تکثیر سایر ویروس‌های فاژ، حیوانی و گیاهی بینشی از توالی‌های اسید نوکلئیک که سنتز DNA از آن‌ها آغاز می‌شود، و همچنین پروتئین‌ها و آنزیم‌هایی که فرآیندهای بیوسنتزی کاتالیز را تنظیم می‌کنند، ارائه کرده‌اند. بررسی فرآیندهای مولکولی درگیر در همانندسازی ژنوم های سلولی و میتوکندریایی از پیشرفت های سریع در تجزیه و تحلیل بیوسنتز اسید نوکلئیک ویروسی شتاب گرفته است.

Biosynthesis of cellular and viral DNA and RNA has been a major topic in molecular biology and biochemistry. The studies by Arthur Kornberg and his colleagues on the in-vitro synthesis of DNA have opened new avenues to understanding the processes controlling the duplication of the genetic information encoded in the DNA and RNA of bacterial and mammalian cells. Viral nucleic acids are replicated in infected cells (bacterial, plant, and animal) by virus­ coded enzymes with or without the involvement of proteins and enzymes coded by the host cells. The ability of the virus to replicate its genome within a relatively short period in the infected cell makes it an excellent biological tool for studying the molecular events in nucleic acid replication. Indeed, the identification of a number of virus-coded proteins that participate in the biosynthesis of X174 and SV40 DNA has led to the construction of in-vitro systems for the study of nucleic acid biosynthesis. Similarly, studies on the replication of other phage, animal and plant viruses have provided an insight into the nucleic acid sequences from which DNA synthesis is initiated, as well as the proteins and enzymes that regulate the catalyse biosynthetic processes. Investi­ gation of the molecular processes involved in the replication of cellular and mitochondrial genomes has gained momentum from the rapid developments in the analyses of viral nucleic acid biosynthesis.